Schwarzer Loch - Raumkrümmung ???

Ionit

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Hallo Leute,

mir schwirrt seit einigen Tagen wieder eine Frage durch den Kopf. Diese würde ich hier gerne stellen.

Es ist ja so, dass Masse (egal wie klein) den Raum krümmt. Besonders kann man diese Krümmung bei Sternen oder gar bei schwarzen Löchern beobachten.

Nun aber die Frage. Wie kommt es eigentlich dazu , dass der Raum durch eine Masse gekrümmt wird???

Es muss ja irgend eine Interaktion zwischen Masse und Raum geben. Nur was ist der "Raum"?? Im Raum selbst befindet sich ja die Materie in verschiedenster Form z.B. Planeten, Sterne, Staub, Gas etc. allerdings wie oder was genau ist der "Raum" selbst? Für mich ist es verständlich, dass eine Masse auf eine andere Masse auswirkungen hat (Anziehung etc)

Aber warum hat eine Masse überhaupt auswirkung auf den Raum selbst (die darin befindliche Materie einfach mal weggelassen).

Wenn sich der Raum durch eine Masse krümmt dann heißt dies ja, dass zwischen Beiden eine "verbindung" bestehen muss. Der Raum verändert sich(krümmt sich) wenn eine entsprechende Masse sich durch "ihn" bewegt/sich in Ihm aufhällt.

Aber was genau ist "hinter dem Raum"??? Warum interagiert der Raum auf eine Masse durch Krümmung ????? Man kann den Raum ja nicht selbst als Materie/Teilchen/Masse bezeichen. Selbst der Raum mit einem absolutem Vakuum (absolt nichts vorhanden) würde sich ja trotzdem krümmen. Aber wieso? Was im/hinter dem Raum ist dafür verantwortlich wenn "Nichts" vorhanden ist??????

Ich hoffe ich konnte meine Frage halbwegs verständlich erklären.

Gibt es dazu Theorien/Forschungen???

Danke schonmal


Matthias
 

Sky Darmos

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Ionit schrieb:
Gibt es dazu Theorien/Forschungen???

Eine sehr faszinierende Frage die du da stellst :rolleyes:

Ich habe selbst eine detalierte Theorie entwickelt um sie zu beantworten. Über die kannst du in ein paar Jahren etwas erfahren. Bis dahin, wären

Twistortheorie

und

Loop-Quantengravitation

mal gute Stichwörter!!

Schöne Grüße,
Sky.
 

Ionit

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Hallo sky,

ich lese mich gerade in die von Dir erwähnten Dinge ein (Twistortheorie).

--------------- noch was anderes ......

Es gibt doch die Theorie der Vakuumenergie.

Es entstehen doch dort (meine Laienhafte Erklärung) virtuelle Teilchen aus dem NICHTS - man spricht auch davon "es wird sich Energie von der Natur geborgt" - diese löscht sich dann wieder aus.

Wenn das so ist (Annahme) - woher kommen dann diese "virtuellen teilchen". Wenn NICHTS da ist - wie kann es dann sein, dass irgendwelche Teilchen entstehen? Woher kommen die? Es MUSS irgendwas hinter dem Raum existieren ............

Der Raum selbst ist irgendwas - was unter bestimmten voraussetzungen Materie erzeugt und wieder verschwinden lässt. Woher kommt aber die dafür benötigte Energie und wohin verschwindet diese wieder???

Echt krass ......... grübel....

ich hab mal irgendwo gelesen, dass jemand eine sehr gewagte Theorie aufgestellt hat. Wir - und alles um uns herum - sind nur Teil einer Simulation. Wie will die Software "erfahren", dass die Welt in der sie existiert, nur eine Simulation ist? Sie hätte keine Chance "hinter den wahren Horizont zu schauen" sondern würde sich immer nur in Ihrer eigenen "Simulationswelt" bewegen können und könnte nie die "hardware/den Programmierer" hinter dem Horizont erblicken.

...... zum verrückt werden ......

Gruß Matthias
 
Zuletzt bearbeitet:

Sky Darmos

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Ionit schrieb:
ich lese mich gerade in die von Dir erwähnten Dinge ein (Twistortheorie).

Oh, ich hab ganz vergessen dir irgendein Buch zu empfehlen. Also da wären an populärwissenschaftlicher Literatur zur Twistortheorie nur

"Superstrings - Kosmische Fäden" von F. David Peat
"Raum und Zeit" von Roger Penrose und Stephan Hawking

Die zweite Hälfte des ersten Buchs handelt von der Twistortheorie.
Das letzte Kapitel des zweiten Buchs handelt ebenfalls von dieser Theorie. Da kommen dann auch ein paar grundlegende Formeln der Theorie. Die Koordinaten eines Teilchens im 3D-Twistorraum geben den Ort und den Impuls eines Teilchens in der Raumzeit an. Der ist aber eigentlich 6D, da die Dimensionen komplex sind. Aber das ist nur der einfache Twistorraum. Aber lies selbst.
Würde dir aber vorher ein paar andere Bücher empfehlen. Vor allem das zweite setzt wirklich alle Konzepte vorraus.

Ionit schrieb:
Es gibt doch die Theorie der Vakuumenergie.

Das ist die Quantentheorie!

Ionit schrieb:
Es entstehen doch dort (meine Laienhafte Erklärung) virtuelle Teilchen aus dem NICHTS - man spricht auch davon "es wird sich Energie von der Natur geborgt" - diese löscht sich dann wieder aus.

Nein, sie muss nicht geborgen werden, denn sie ist einfach unbestimmt. Genauso wie Position, Impuls und Zeit unbestimmt sind ist es auch die Energie.

Ionit schrieb:
Wenn das so ist (Annahme) - woher kommen dann diese "virtuellen teilchen". Wenn NICHTS da ist - wie kann es dann sein, dass irgendwelche Teilchen entstehen? Woher kommen die? Es MUSS irgendwas hinter dem Raum existieren ............

Du meinst einen Hyperraum? Der müsste eine Raum und eine Zeitdimension mehr haben als unser Raum. Also in meiner Theorie und auch in der Twistortheorie ist unsere Raumzeit in eine komplexe Raumzeit eingebettet.

Ionit schrieb:
Der Raum selbst ist irgendwas - was unter bestimmten voraussetzungen Materie erzeugt und wieder verschwinden lässt. Woher kommt aber die dafür benötigte Energie und wohin verschwindet diese wieder???

Wenn die Energie unbestimmt ist muss sie von nirgends kommen.
Das Problem ist vielmehr: Sie müsste unendlich groß sein. Dilaton hat eine Theorie um zu erklären warum sie es nicht ist. Und ich ebenfalls. Allerdings bin ich der Auffassung dass seiner Theorie falsche Annahmen zugrundeliegen, was die Natur des Beobachters anbelangt.

Ionit schrieb:
Wir - und alles um uns herum - sind nur Teil einer Simulation.

Das ist, nach meinem Verständnis, Unsinn.

1) Da wir in einer quantenmechanischen Welt leben, in der es Interferenz gibt müsste man zur Simulation unserer Welt ständig mehrere Geschichten gleichzeitig simulieren. Man müsste also nicht Rechenleistung für eine Welt aufbringen sondern für fast unendlich viele.

2) Wäre das war so wären quantenmechanisch zufällige Ereignisse nur Pseudozufällig. Damit wäre unsere Gesamte Welt im Grunde algorithmisch und damit rechnerisch. Wie ich aber im Geist-Gehirn-Thread gezeigt hab (Beitrag 36) ist menschliches Denken (teilweise) nichtalgorithmisch. Wenn du es ausführlich haben willst dann lies "Schatten des Geistes" von Roger Penrose.

3) Bisher wurden noch keine Programmierfehler entdeckt ;)

Wobei mir auffällt dass meine Texturen heute nicht so toll sind ... :D

Schöne Grüße,
Sky.

PS: Keine Angst du bist schon echt!!
 

ryan

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3) Bisher wurden noch keine Programmierfehler entdeckt ;)

Wobei mir auffällt dass meine Texturen heute nicht so toll sind ... :D

:D kennt das nicht jeder...??



Sky Darmos schrieb:
Du meinst einen Hyperraum? Der müsste eine Raum und eine Zeitdimension mehr haben als unser Raum. Also in meiner Theorie und auch in der Twistortheorie ist unsere Raumzeit in eine komplexe Raumzeit eingebettet.


Womit wir dann wieder beim schon öfter diskutierten Thema sind:
Ist es für uns (also Lebewesen in/aus einer 3D/4D Welt) möglich, in eine Welt mit mehr Dimensionen zu springen? Ist es möglich, wo doch unserer Geist eine solche Welt noch nicht einmal komplett erfassen kann?

Gut, wir können sagen, dass es eine solche Welt geben kann und dass diese mehr Dimensionen haben muss, aber wirklich vorstellen können wir uns diese nicht, da wir in einer Welt mit weniger Dimensionen leben.

mfg ryan
 

Photon

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Für mich ist es alles andere als selbstverständlich, dass 2 Massen miteinander in Interaktion treten. Nehmen wir mal unsere Erde und den Mond: 2 große annähernd Kugelförmige Objekte im Universum mit für einen Menschen gewaltig großen Massen. Aber warum entsteht durch große Masse eine starke Gravitation?? Ist das nicht eigentlich genauso mysteriös? Eine Ansammlung von Gesteinen und Metallen krümmt nicht nur den Raum, sondern zieht auch alle möglichen Teilchen und andere große Objekte an ....
 

Sky Darmos

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Photon schrieb:
Aber warum entsteht durch große Masse eine starke Gravitation?? Ist das nicht eigentlich genauso mysteriös? Eine Ansammlung von Gesteinen und Metallen krümmt nicht nur den Raum, sondern zieht auch alle möglichen Teilchen und andere große Objekte an ....

Nun, es ist eben genau das selbe: Gravitation = Raumzeitkrümmung.
Deine Frage und die die Ionit gestellt hat, sind also ein und die selbe.
 

Photon

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naja, er fragt doch wie/warum Masse/Gravitation den Raum krümmt ...
ich will aber wissen, warum große Masse zu großer Gravitation führt

das ist immer noch das gleiche?
 

Sky Darmos

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Photon schrieb:
naja, er fragt doch wie/warum Masse/Gravitation den Raum krümmt ...
ich will aber wissen, warum große Masse zu großer Gravitation führt

das ist immer noch das gleiche?

Ja, natürlich. --> Allgemeine Relativitätstheorie.
 

komet007

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Wenn man von der Existenz des Gravitons ausgeht, das für die Übertragung der Gravitation verantwortlich ist, wozu dann noch ein gekrümmter Raum? Oder verursacht das Graviton die Raumkrümmung, die Raumkrümmung wird aber von der Anwesenheit von Masse verursacht, oder wie? :confused:
 

Sky Darmos

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komet007 schrieb:
Wenn man von der Existenz des Gravitons ausgeht, das für die Übertragung der Gravitation verantwortlich ist, wozu dann noch ein gekrümmter Raum? Oder verursacht das Graviton die Raumkrümmung, die Raumkrümmung wird aber von der Anwesenheit von Masse verursacht, oder wie? :confused:

Das Graviton hat eben bisher noch nichts mit Raumzeitkrümmung zu tun, und genau das ist eines der Probleme der Quantengravitation!

Die Stringtheorie etwa kann überhaupt nichts über Raumzeitkrümmung sagen. Sie ist Hintergrundabhängig. Trotzdem behaupten manche Stringtheoretiker sie wären nahe dran an der Quantengravitation.
 

komet007

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Genau zu dem Thema läuft eben momentan ein Experiment der NASA um die Stringtheorie oder Einstein zu bestätigen. Das Experiment namens Gravity Probe B soll aufzeigen, ob es sich bei der Gravitation um eine ziehende oder lineare Kraft handelt. Ich hatte das hier glaube ich schon mal angebracht, aber egal. Hier ein paar Links dazu:
http://einstein.stanford.edu/
http://www.gravityprobeb.com/
http://www.wdr.de/tv/q21/1577.0.phtml
http://de.wikipedia.org/wiki/Gravity_Probe

Ich trau mich ja gar nicht fragen, aber könnte das Experiment nicht die Allgemeine Relativitätstheorie in Frage stellen?
 
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Sky Darmos

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komet007 schrieb:
Genau zu dem Thema läuft eben momentan ein Experiment der NASA um die Stringtheorie oder Einstein zu bestätigen.

Also ich finde das ist ein Witz. Die Stringtheoretiker wissen doch genau dass die Hintergrundabhängigkeit ihrer Theorie ein großes Problem darstellt. Deshalb arbeitet ja etwa Ed Witten an der Vereinigung von Stringtheorie und Twistortheorie.
Ich selbst denke dass das Äquivalenzprinzip (aus der ART) zwar richtig ist, doch auf eine Art und Weise erfüllt werden muss die mit der Quantentheorie konform ist. Experimentell gibt es keinen Grund die ART anzuzweifeln.
 

komet007

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naja, experimentell dürftest du dich ja auch schwer tun die Raumkrümmung zu beweisen. Aber warten wir mal den Ausgang des Gravitationsexperiments ab, vielleicht ergibt sich daraus tatsächlich ein Beleg dafür, dass eine Masse den Raum mit sich reisst, wie die ART es vorhersagt. Also bei 700 Mio Dollar für das Projekt sollte sich ja hoffentlich auch ein Ergebnis zeigen.
 

Sky Darmos

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komet007 schrieb:
naja, experimentell dürftest du dich ja auch schwer tun die Raumkrümmung zu beweisen. Aber warten wir mal den Ausgang des Gravitationsexperiments ab, vielleicht ergibt sich daraus tatsächlich ein Beleg dafür, dass eine Masse den Raum mit sich reisst, wie die ART es vorhersagt. Also bei 700 Mio Dollar für das Projekt sollte sich ja hoffentlich auch ein Ergebnis zeigen.

Wieso denn? Raumzeitkrümmung ist doch seit 1921 Experimentell belegt. Durch Athur Eddington. Lichtablenkung an der Sonne um den doppelten Betrag als nach Newtons Theorie zu erwarten.

Das Mitreissen der Raumzeit durch Rotierende Massen wurde bereits vor einiger Zeit, mit einem Experiment im Weltraum nachgewiesen.
 

komet007

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Wieso denn? Raumzeitkrümmung ist doch seit 1921 Experimentell belegt. Durch Athur Eddington. Lichtablenkung an der Sonne um den doppelten Betrag als nach Newtons Theorie zu erwarten.

Hier wurde lediglich die von Einstein vorausgesagte Ablenkung des Lichts an Massen bestätigt, könnte dieser Effekt nicht genau so gut von Gravitonen verursacht werden?

Das Mitreissen der Raumzeit durch Rotierende Massen wurde bereits vor einiger Zeit, mit einem Experiment im Weltraum nachgewiesen.

Hab ich da was verpasst? War das vielleicht in Zusammenhang mit Jupiter? Was mich jetzt wundert, wenn eh bereits experimentell die Raumkrümmung bestätigt ist, warum dann noch ein so kostenaufwändiges Experiment der NASA?
 

galileo2609

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komet007 schrieb:
Hab ich da was verpasst? War das vielleicht in Zusammenhang mit Jupiter? Was mich jetzt wundert, wenn eh bereits experimentell die Raumkrümmung bestätigt ist, warum dann noch ein so kostenaufwändiges Experiment der NASA?

Das war das Experiment, in dem mit Hilfe der exakten Bahnvermessungen der LAGEOS-Satelliten die Abweichungen aufgrund des Lense-Thirring-Effektes bestimmt werden sollten.
Hier ein 'open access' Artikel: http://www.wissenschaft-online.de/abo/ticker/762985

Gravity-Probe B ist wesentlich empfindlicher.
 

Sky Darmos

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Gravity Probe B

komet007 schrieb:
Hab ich da was verpasst? War das vielleicht in Zusammenhang mit Jupiter? Was mich jetzt wundert, wenn eh bereits experimentell die Raumkrümmung bestätigt ist, warum dann noch ein so kostenaufwändiges Experiment der NASA?

Du hast recht, der Frame-dragging-Effekt wurde bisher noch nicht eindeutig bestätigt. Die Mission Gravity Probe B läuft aber bereits und die gesammelten daten Sprechen für eine Bestätigung. Man wartet jedoch noch ab um Sicher zu gehen.
Das Experiment scheint sehr bekannt zu sein. Ich war mal beim einem Freund von meinem Dad in Griechenland zu Besuch. Er stellt Ettiketten für meinen Dad her - mein Dad macht Großhandel mit biologischen Produkten. Er hat mir sogar von diesem Experiment, also Gravity Probe B erzählt. Hat wohl in der Zeitung davon gelesen. Aber gut im Einsteinjahr bekommen alle viel mehr von Physik mit als gewöhnlich.

Die Kosten der Mission belaufen sich übrigens auf 700 Millionen US-Dollar. Der Satellit wurde am 20. April 2004 vom gestartet.

Allgemein Relativistische Raumkrümmungeffekte sind ja längst nachgewiesen. Es geht hier konkret um den Frame-dragging-Effekt. Es wird von keiner Theorie irgendeine Abweichung erwartet, doch jede Abweichung wäre ein Hinweis. Außerdem verlangen es die Wissenschaftlichen Prinzipien jede Vorhersage so gut es geht zu überprüfen.

Schöne Grüße,
Sky.
 

handkante

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ich hatte mir mal gedanken spiele gemacht, warum es schwarze löcher gibt. man sagt ja, dass diese überreste von sterne den raum so stark krümmen, dass sogar lichtteilchen darin eingefangen werden. nun habe ich mir mal gedanken darüber gemacht wie stark diese krümmen evtl. wäre oder sein muss. ich kam mit mein begrenzten wissen dieser materie zu dem schluss, dass diese raumkrümmung in jede richtung mindestens und maximal 90° betragen müsste. das wäre für das licht ungefähr so, als befände sich eine wand vor ihr und sie deswegen nicht entfliehen kann. ist vielleicht eine gewagte theorie aber für mich erscheint es logisch zu sein. wobei diese theorie von mir, mit grosser vorsicht zu geniessen ist, da ich ja sagte, dass diese 90° den gesammten raum um den toten stern betrifft. also 360° fassend. wie kommt dann aber diese jet strahlen bei den schwarzen löchern zustande, die eine unmenge an materie in den raum schiesst, wenn es doch zuvor hieß, dass es den gesammten raum um den toten stern herum krümmt.
wäre der raum krumm, dürfte dieses jetstrahl nicht gradlinieg sein.

man tut es sich zwar mit magnetischen feldern erklären, das wie eine spule gewickelt verläuft, aber dann frage ich mich, wie magnetische felder sich auf das raum /-krümmung auswirkt.

eine andere überlegung von mir war, dass sich das licht, nicht wegen der raumkrümmung entfliehen kann, sonder wegen der sehr starken gravitation, dass von so einem "stern" ausgeht. falls diese vermutung zuträfe, müsste dass licht sowas wie eine masse haben. und wenn es eine masse hat, müsste es materie haben. falls dies nicht zutrifft, müsste gravitation logischerweise auch wellen beeinflussen können.


nun zu etwas anderem.
jemand hatte weiter oben geschrieben, warum die gravitation zunimmt wenn die masse erhöht wird. ich möchte das an einem beispiel versuchen zu erklären. die gravitation ist auch eine art von energiestrahlung. wenn ich jetzt eine 40W lampe nehme, beleuchtet es das zimmer mit 40W. schalte ich eine zweite 40W lampe, so wird das zimmer wie eine 80W lampe beleuchtet. grund dafür ist die doppelte menge an lichtstrahlen das in den raum abgegeben werden. es werden mehr lichtwellen in den raum abgegeben.

nun könnte jemand natürlich auf die idee kommen und sagen, warum sich dann die wärme vom wasser nicht erhöht, wenn man zwei 0,5L gläser mit 40° warmen wasser in 1L behälter gieße. nun das tut es deswegen nicht, weil die vibration der wasseratome bei beiden gleich sind. das was sich aber ändert ist die menge an wasseratome. deswegen auch 1L ;)
 

Sky Darmos

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Die Lichtkegel am Horizont sind um 45° gekippt. Was es heißt dass die Raum um 90° gekippt sein soll weiss ich nicht. Mit ist dieses Krümmungsmaß unbekannt. Dass du aber nur von Raumkrümmung sprichst ist aber in dem Sinne bedenklich dass sich die ART nur verstehen lässt wenn man auch die Zeitkrümmung mit einbezieht.
Die Jetstrahlen setzen in einiger Entfernung von Schwarzen Loch an ...
Vielleicht hat jemand Lust noch etwas ausführlicher zu antworten?
 
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